Для решения данной задачи нам необходимо использовать несколько физических понятий и формул. Рассмотрим шаги, которые помогут нам найти коэффициент трения и силу трения.

Сначала найдем начальную скорость санок, когда ребенок начинает движение по горизонтальной поверхности. Мы знаем, что санки проехали 15 метров за 10 секунд. Используем формулу для расчета скорости:

v = s / t

• s = 15 м (пройденное расстояние)
• t = 10 с (время)

Подставляем значения:

v = 15 м / 10 с = 1.5 м/с

Теперь мы можем найти ускорение санок, используя формулу для равномерно замедленного движения. Поскольку санки останавливаются, конечная скорость равна 0:

a = (v_f - v_i) / t

• v_f = 0 м/с (конечная скорость)
• v_i = 1.5 м/с (начальная скорость)

Подставляем значения:

a = (0 - 1.5) / 10 = -0.15 м/с²

Сила трения (F_t) связана с массой и ускорением по второму закону Ньютона:

F_t = m * a

• m = 20 кг (масса ребенка)
• a = -0.15 м/с² (ускорение, отрицательное, так как это замедление)

Подставляем значения:

F_t = 20 кг * (-0.15 м/с²) = -3 Н

Сила трения равна 3 Н (по модулю),и направлена в сторону, противоположную движению.

Коэффициент трения (μ) можно найти по формуле:

F_t = μ * N

где N - нормальная сила, равная весу ребенка:

N = m * g

• g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)

Подставляем значения:

N = 20 кг * 9.81 м/с² = 196.2 Н

Теперь подставим значения в формулу для коэффициента трения:

μ = F_t / N

μ = 3 Н / 196.2 Н ≈ 0.0153

Коэффициент трения полозьев санок о снег составляет примерно 0.0153. Сила трения при движении санок равна 3 Н.